Gerald R. Ford-klassen (som oftest forkortet Ford-klassen) er en klasse af amerikanske hangarskibe i færd med at blive bygget for United States Navy. Disse hangarskibe skal på længere sigt erstatte hangarskibene af Nimitz-klassen. Skibene i Ford-klassen bliver bygget på et skrog, der er meget nært beslægtet med Nimitz-klassen; men som indeholder en række forbedringer og innovationer, eksempelvis et elektromagnetisk katapultsystem og en lang række forbedringer, der betyder, at man kan nøjes med færre besætningsmedlemmer og samtidig forbedre skibenes effektivitet. Det første skib i klassen er navngivet USS Gerald R. Ford og har pennantnummer CVN-78.Før navngivningen af klassen var projektet betegnet CVNX hangarskibsprogrammet ("X" betød at det var et udviklingsprogram), derefter som CVN-21 programmet (her var 21 tænkt som et udtryk for at hangarskibet ville være en bærende kraft i det amerikanske militær i det 21. århundrede.)
Egenskaber I US Navy har man af sparehensyn ønsket at benytte moderne udstyr og udpræget brug af automatisering, således man kan reducere antallet af besætningsmedlemmer og skibenes levetidsomkostninger betragteligt. Den mest synlige ændring fra skibenes forgængere er placeringen af skibets "ø", der er placeret længere agter og gør skibene i stand til at foretage omkring 140–160 sortiesEt sortie betegnes som ét fly der letter og lander med en spidskapacitet på 220 sorties om dagen.
Design og udvikling thumb|left|Cvnx_isometric_concept_image Nimitz-klassen har siden 1970'erne været hovedbestanddelen af USAs strategiske magtprojektion. Selv med et deplacement på omkring 100.000 ton fuldt lastet er Nimitz-klassen i stand til at opnå hastigheder på over 30 knob og er i stand til at operere uden genforsyning i op til 90 dage, ligesom skibene har kapaciteten til at sende kampfly på vingerne for at engagere mål flere hundrede kilometer væk. Et eksempel på klassens kapacitet viste sig under Operation Enduring Freedom, hvor USS Theodore Roosevelt (CVN-71) tilbragte 159 dage til søs uden at besøge en eneste havn. Igennem klassens levetid har man integreret flere nye og moderne teknologier i klassen, men den teknologiske udvikling i det sidste årti har betydet, at klassen mangler elektrisk kapacitet til at kunne installere nye systemer, ligesom nye våbensystemer og andre nyskabelse har medført en massivt forøget vægt, hvilket kan påvirke skibenes stabilitet.Schank, John. Modernizing the U.S. Aircraft Carrier Fleet: Accelerating CVN21 Production Versus Mid-Life Refueling. Santa Monica: Rand Corporation, 2005. side 76.
Med disse begrænsninger in mente udviklede flåden CVN21-programmet som blev udviklet til Gerald R. Ford-klassen. Forbedringer til skibene blev udviklet og skibenes design blev optimeret. Optimeringen i designet inkluderer blandt andet et større flydæk, forbedret våbentransportsystem, nyt fremdrivningssystem samt en mindre "kommandoø" der er flyttet længere agterud. De teknologiske fremskridt udmønter sig blandt andet i udviklingen af et Electromagnetic Aircraft Launch System, (EMALS) samt et avanceret bremsewiresystem (Advanced aresting Gear, AAG). Skibene er udrustet med et integreret kampinformationssystem der er forberedt til nye teknologiske opgraderinger. Klassens nye dobbeltfrekvensradar, AN/SPY-3, kombinerer S- og X-båndsradarer i et enkelt system.Larrabee, Chuck. "DDG 1000 Dual Band Radar (DBR)". Raytheon. 1 marts 2008. Disse fremskridt i design og teknologi betyder at skibene i klassen er i stand til at foretage 25 procent flere flyvninger, en tredobbelt energiproduktion samt forbedrede faciliteter for besætningen.
Flydæk Ændringerne til flydækket i forhold til Nimitz-klassen er den mest synlige forskel på det optimerede design. Adskillige områder på flydækket er blevet ændret for at optimere blandt andet flyhåndtering, opbevaring og arbejdsgang. Katapult nummer fire på Nimitz-klassen kan ikke benyttes til at skyde fuldt lastede fly i luften på grund af flyet frihøjde langs kanten af flydækket.Schank, John. Modernizing the U.S. Aircraft Carrier Fleet, side 77. CVN-78 vil derimod ikke have begrænsninger på katapultsystemet, men bibeholder dog de fire katapulter, to forskibs og to midtskibs. Antallet af elevatorer fra flydækket til hangaren er reduceret fra fire til tre. Disse ændringer er en væsentlig grund til det højere antal sorties klassen er i stand til at gennemføre.
Våbenes vej fra skibets magasiner til flydækket er blev ændret således at flyene hurtigere kan få nye våben påsat og dermed hurtigere komme tilbage i luften.
En anden betydningsfuld ændring er den mindre kommandoø der er flyttet længere agterud i forhold til tidligere hangarskibe. Ved at flytte øen skaber man en position for en centraliseret ammunition- og brændstofposition hvor flyene kan få nye våben og nyt brændstof. Denne placering reducerer det antal gange et fly på dækket skal flyttes før det kan lette. Færre flytninger af fly betyder man kan reducere antallet af folk der skal flytte dem, hvilket betyder reducerede lønningsudgifter. En lignende fordel har man opnået ved at ændre måden hvorved våben bliver flyttet fra magasinerne til flyene. For at minimere tiden et fly bruger på skibet til at få nye våben og brændstof bliver flyenes våben flyttet fra magasinerne til flydækket ved hjælp af robotter der kører til den centrale våben- og brændstofposition via specifikke våbenkorridorer og våbenelevatorer. Disse elevatorer er blevet placeret så de ikke længere skal krydse de ruter flyene benytter til at blive flyttet rundt på dækket og dermed ikke længere skaber mere trafik på flydækket. Ifølge kontreadmiral Dennis M. Dwyer betyder alle disse ændringer at det nu er teoretisk muligt at gøre fly klar til kamp i løbet af minutter i stedet for timer.Keeter, Hunter. "New carrier island is a heart of higher sortie rates for CVN21". BNET Business Management Network. 4. marts 2008.
Kernereaktorerne Nimitz-klassens fremdrivnings- og kraftværk blev designet i 1960'erne. Datidens teknologi behøver generelt ikke samme mængde elektrisk energi som nuværende systemer. Efterhånden som man opgraderede Nimitz-klassen betød det at man begyndte at nå den maksimale effekt som skibenes kernereaktorer var i stand til at producere og dermed satte en naturlig begrænsning for opgraderingen af skibenes systemer.Schank, John. Modernizing the U.S. Aircraft Carrier Fleet side 78. For at kunne fortsætte med at installere nye og moderne teknologier i skibene kræver det derfor et reaktorsystem der kan give en noget større energiproduktion.
Den nyudviklede A1B reaktor er et fysisk mindre, men mere effektivt design der kan producere op til tre gange så meget energi som A4W reaktorerne på Nimitz-klassen. A1B reaktoren har en række fordele, blandt andet en højere kernetemperatur, et mindre behov for at pumpe kølevand rundt, en simplere konstruktion samt introduktionen af elektronisk styring. Alt dette gør at man kan reducere reaktormandskabet med to tredjedele samt en betydelig reduktion af vedligeholdelsesopgaverne.
En større energiproduktion er et vigtigt punkt i at sikre skibenes muligheder for fremtidigt at kunne installere nye teknologier. US Navy forventer at Gerald R. Ford-klassen vil være hjørnestenen i flåden de næste 90 år (frem til 2105). Hvis man skal kunne holde en skibsklasse moderne i næsten et århundrede må skibene være bygget med en vis grad af fleksibilitet og forudseenhed, eksempelvis ved at have nok energi og fysisk plads til at installere nye systemer.
Katapult- og landingsudstyr På hangarskibene af Nimitz-klassen benyttes dampdrevne katapulter til at sende fly i luften. Dampkatapulter blev udviklet i 1950'erne og har været meget pålidelige. I over 50 år har mindst en af de fire katapulter været i stand til at sende fly i luften mindst 99,5 procent af tiden.Schank, John. Modernizing the U.S. Aircraft Carrier Fleet, side 80. Der er dog nogle ulemper. Det største problem med katapulten er at der ikke er feedbackkontrol. Uden feedbackkontrol forekommer der ofte store uregelmæssige ryk i trækkraften fra systemet der kan beskadige eller reducere levetiden på et flystel.Doyle, Michael, Douglas Samuel, Thomas Conway, and Robert Klimowski. "Electromagnetic Aircraft Launch System - EMALS". Naval Air Engineering Station Lakehurst. 1. marts. side 1. Dampsystemet er stort, ineffektivt (4-6 procent) og er svært at styre.Doyle, Michael, "Electromagnetic Aircraft Launch System - EMALS". side 1.
Problemer med at styre systemet helt præcist har betydet vægtbegrænsninger på flyene der skal benytte systemet til at lette. Minimumsvægten er højere end alle nuværende UAV'er mens de nyeste fly ikke kan lette fuldt lastet på grund af for meget vægt. Electromagnetic Aircraft Launching Systemet (EMALS) løser disse problemer. Et elektromagnetisk system er mere effektivt, mindre, lettere, mere kraftfuldt og nemmere at styre. Forbedret styring af systemet betyder at EMALS er i stand til at sende både lettere og tungere fly i luften end dampkatapulten. En kontrolleret affyring af katapulten betyder også mindre stress på flystellene hvilket igen betyder mindre vedligehold og en længere levetid for flyene. Nimitz-klassen må undvære dette system da skibenes atomreaktorer ikke har nok overskudsenergi til at benytte et EMALS.
Et elektomagnetisk system bliver også benyttet i det nyudviklede avancerede wirebremsesystem (Advanced Arresting Gear, AAG). Det nuværende system benytter hydraulik for at bremse og standse et fly. Systemet er effektivt og har været brugt igennem 50 år, men det nye AAG har en række fordele. Det nuværende system er ikke i stand til at bremse og standse UAV'er uden at beskadige dem på grund af de ekstreme påvirkninger af flystellet. UAV'er har simpelthen ikke masse nok til at trække hydraulikken i bremsesystemet og får derfor et forholdsvist stort ryk i stellet når man fanger wirebremsen. Ved at benytte et elektromagnetisk system er man i stand til at ændre på belastningen i systemet således man kan graduere systemet til at tage imod lette og tunge fly. Selvom systemet udefra ser ens ud udefra er det mere fleksibelt, mere sikkert, pålideligt og kræver mindre vedligehold og bemanding.Rodriguez, Carmelo. "Launch and Recovery Testing". ITEA-SAN. Turboelectric Arresting Gear. Mission Valley Hotel, San Diego. 16. juni 2005.
Sensorer Klassen bliver udrustet med et integreret radarsystem. Radaren benytter to frekvensbånd og er udviklet til Zumwalt-klassen. Størrelsen på skibets ø kan begrænses ikke at skulle kunne understøtte et stort roterende radarsystem ved at konstruere et radarsystem der er integreret i skibets overbygning. Skibets AN/SPY-3 radar er reelt en kombination af en X-bånds multifunktionsradaren med en langtrækkende varslingsradar i S-båndet.Larrabee, Chuck. "Raytheon Successfully Integrates Final Element of Dual Band Radar for DDG 1000 Zumwalt Class Destroyer". Raytheon News Release. 4. marts 2008. X-båndsradaren benyttes til at spore lavtgående luftspor og overfladespor samt ildledelse.
Fremtidige opgraderinger Alle nye teknologier der er benyttet i klassen betyder forbedrede operative kapaciteter, mindre bemanding og et højere antal sorties. Nye forsvarssystemer såsom aktiv laser, railguns, dynamisk panser og sporingssystemer der er under udvikling vil kræve store mængder elektricitet. I skibenes startkonfiguration vil kun halvdelen af skibenes strømproduktion være tilstrækkelig til at drive alle skibets systemer inklusiv EMALS. Ford-klassen har derfor en betydelig opgraderingskapacitet i forhold til Nimitz-klassen, der ikke har overskudelektricitet nok til yderligere strømtunge systemer.Schank, John. Modernizing the U.S. Aircraft Carrier Fleet side 83. Tilføjelsen af nye teknologier, elektricitetssystemer, design og bedre kontrolsystemer betyder en evne til at forøge skibenes antal af sorties med 25 procent samtidig med en 25 procent nedgang i bemanding.Taylor, Leslie. "CVN 21 MS&A Overview". NDIA. 7. juni 2006.